Conteúdos
Introdução
O presente trabalho que surgi na disciplina de Mecanização Agrícola que tem como tema Motores agrícolas tema este iremos falar de motor que e todo tipo de conjunto mecânico capaz de transformar uma determinada energia em energia mecânica, também diferenças dos dois tipos de motor que são motor a diesel e motor a gasolina, e também abordaremos sobre a constituição do motor e o funcionamento do motor a diesel e por fim classificação do motor.
Classificação de um motor
Principais partes constituintes
Funcionamento do motor Diesel de 4 tempos
Os motores podem ser definidos como todo tipo de conjunto mecânico capaz de transformar uma determinada energia em energia mecânica. Os motores são classificados segundo a energia que transformam.
- Eólicos: Utilizam-se do movimento do ar. Nestes motores hélices são impulsionadas por fluxo de ar. São destinados normalmente ao bombeamento de água, moinhos e, actualmente também para geração de energia eléctrica.
- Hidráulicos: direccionamento do fluxo hidráulico através de uma turbina hidráulica, impulsionando um eixo produzindo movimento de rotação. Destinado tradicionalmente ao accionamento de máquinas estacionárias.
- Eléctricos: utiliza as propriedades magnéticas da corrente eléctrica para accionamento de um eixo. Aplicações inúmeras. Possibilidade de atingir uma grande gama de potências, desde motores eléctricos minúsculos a motores de porte elevado.
- Térmicos:baseado nas propriedades térmicas das substâncias. Aumento do volume e pressão para produzir movimento linear transformado em movimento de rotação através do conjunto biela-manivela.
Os motores de combustão interna apresentam três principais partes: cabeçote, bloco e cárter.
Cabeçote do motor
O cabeçote é a parte superior do motor. Normalmente os cabeçotes de motores resfriados a água são fabricados em ferro fundido, e em circunstâncias especiais que exige pouco peso, são fabricados em alumínio.
Os principais constituintes de um motor de combustão interna são:
Cabeçote: é a tampa superior do bloco do motor, rígida e robusta, a qual é separada do bloco por uma junta de vedação. Sobre o cabeçote ainda encontra-se uma tampa para conter o óleo lubrificante e proteger peças do cabeçote. O cabeçote também pode conter: Câmara de combustão, total ou parcial. – Sistema de balancins do comando de válvulas. Canais para a água de refrigeração, caso seja a água, e óleo lubrificação. – Aletas, que são protuberâncias metálicas para dissipar calor nos motores refrigerados a ar.
Bloco: é a maior peça do motor. O bloco é uma peça rígida e fixa na qual estão fixadas todas as outras partes. O bloco possui grandes câmaras chamadas cilindro, nas quais ocorre a combustão interna para gerar potência. O formato e tamanho do bloco variam de acordo com a potência do motor, com a razão de compressão, com o tipo de sistema de válvulas, tipo de refrigeração, número de cilindros e combustível utilizado. Certos blocos possuem tubos removíveis que formam as paredes dos cilindros e são chamados de camisas.
Cárter: é a tampa inferior do bloco e atua como depósito de óleo lubrificante do motor. O cárter também faz o papel de protecção, além de guardar a bomba de óleo lubrificante, o pescador e o tubo de sucção do óleo pela bomba.
Êmbolo ou Pistão: é empurrado pra baixo pela expansão dos gases quando ocorre a explosão, transmitido o movimento linear à biela, na qual está preso por um pino. Os êmbolos podem ser fabricados em alumínio, ferro e aço. Em um motor que roda a 3.000 rotações por minuto, o pistão realiza um movimento completo ao longo do cilindro a cada centésimo de segundo. Este elevado ritmo, e a temperatura de cerca de 300ºC nos motores a gasolina e 540ºC no motor a diesel, atingida pela cabeça do pistão, levaram à introdução do alumínio e ligas de alumínio, mais leves e com uma maior capacidade de dissipação do calor. Actualmente, alguns êmbolos são fabricados em cerâmica, visando reduzir o atrito com o cilindro.
Anéis de Segmento: são anéis metálicos posicionados nas caneletas localizadas na lateral do corpo do pistão, com a função de vedar o cilindro separando a câmara de combustão do cárter. Geralmente, são fabricados em ferro fundido, com elasticidade para manter a boa vedação. Na parte mais inferior do pistão estão dispostos os anéis de lubrificação, com a função de distribuição e remoção de óleo lubrificante das paredes do cilindro.
Pino do Êmbolo: são pinos metálicos responsáveis por pender o êmbolo à biela,mantendo sua articulação. O pino geralmente é oco, visando à redução de seu peso e permitindo a passagem de óleo para a lubrificação dos anéis.
Biela: é a peça que transmite o movimento retilíneo alternado do êmbolo para a árvore de manivelas.
Árvore de Manivelas (ADM): é o eixo do motor, também chamado eixo virabrequim.
Volante: é uma peça rígida, com grande massa de ferro fundido, fixada na extremidade da ADM que forma um conjunto para absorver e acumular a energia cinética do motor.
Diferença entre o motor diesel e gasolina
O motor Diesel ou motor de ignição por compressão a combustão se faz pelo aumento da temperatura provocado pela compressão do arenquanto:
Nos motores movidos a gasolina (Ciclo Otto), durante o primeiro tempo admissão a válvula de admissão se abre, o pistão desce e enche a câmara com a mistura ar/combustível, em seguida quando a válvula de admissão se fecha começa o tempo de compressão, onde o pistão sobe comprimindo essa mistura. Quando o pistão chega próximo do ponto morto superior (PMS), acontece uma centelha (vela de ignição) que explode a mistura ar/combustível iniciando o tempo de explosão, movimentando o pistão para baixo com muita força.
Na próxima meia vola do eixo gira brequim a válvula de escapamento é aberta e o pistão sobe novamente empurrando todos resíduos para fora da câmara de explosão.
Este motor pertence à categoria de motor de combustão interna alternativo, a qual inclui o motor de explosão, vulgarmente chamado motor a gasolina, usado em automóveis ligeiros. O motor Diesel rápido usa o gasóleo como combustível e é comum em veículos rodoviários como automóveis ligeiros e veículos de todo o terreno, sendo universal em veículos comerciais, camiões e máquinas industriais. No motor Diesel, o gasóleo é introduzido finamente pulverizado no interior da câmara de combustão, onde encontra ar quente previamente comprimido pelo êmbolo, o qual se desloca no interior de um cilindro.
A combustão do gasóleo, produzindo calor, e a subsequente expansão dos gases da combustão, cria pressão que promove a deslocação do êmbolo. O movimento linear do êmbolo é transformado em movimento de rotação de um veio (cambota), através de uma biela que liga aqueles órgãos. O acima descrito, que se passa durante o trajecto descendente do êmbolo, constitui o tempo de expansão. Neste tempo ocorre a combustão e consequente expansão dos gases e é o único dos 4 tempos do funcionamento do motor em que é produzida potência. Para assegurar o tempo de expansão, o motor tem de cumprir dois tempos prévios e um outro posterior, sendo a totalidade dos 4 tempos.
(A) – No tempo de admissão o êmbolo (piston) desloca-se no sentido descendente, e pela depressão que cria, faz a sucção de ar da atmosfera para dentro do motor, através de uma válvula previamente aberta (válvula de admissão – intakevalve). O desenho interno do motor permite imprimir na admissão um movimento de turbilhão ao ar:
(B) – No final do tempo de admissão, logo após o êmbolo passar pela posição mais inferior do seu curso (pmi – ponto morto inferior), a válvula de admissão fecha-se, pelo que o êmbolo ao deslocar-se no seu curso ascendente, inicia a compressão do ar. É o tempo de compressão. Pouco antes do êmbolo atingir a posição mais superior do seu curso (pms – ponto morto superior) inicia-se a injecção de combustível. Durante a compressão a temperatura do ar atinge várias centenas de graus Celsius, devido ao aumento da pressão que atinge perto de uma dezena de MPa. Nestas condições de pressão e temperatura, bem como devido ao movimento de turbilhão do ar gerado pela geometria da cabeça do êmbolo, o combustível, finamente pulverizado, inflama-se assim que penetra no interior do motor. Como resultado da combustão a pressão e a temperatura sobem ainda mais.
(C) – A pressão dos gases, exercendo-se na cabeça do êmbolo, provoca o seu movimento descendente, em que os gases se vão expandindo. É o tempo de expansão.
(D) – Pouco antes do êmbolo atingir o pmi, abre-se a válvula de escape (exhaustvalve). Inicia-se o tempo de escape no qual o deslocamento ascendente do êmbolo, expulsa os gases da combustão para o exterior do motor: Na fase de escape, pouco antes do êmbolo atingir o pms, abre-se a válvula de admissão e mais um ciclo de 4 tempos se inicia.
Os 4 tempos – Admissão; compressão; expansão; escape, realizam-se durante 2 voltas completas da cambota, ou seja em 4 cursos do êmbolo. Resumindo:
1 – Admissão (do ar);
2 – Compressão (do ar);
3 – Expansão (dos gases de combustão);
4 – Escape (dos gases da combustão).
Os tempos de admissão, compressão e escape consomem parte da energia produzida no único tempo motor – Expansão. A potência produzida pelo motor depende do caudal de combustível que é injectado em cada ciclo. Como a potência necessita de ser controlada pelo operador, de acordo com as necessidades da operação em curso, o operador controla o caudal de combustível a injectar através do normal acelerador de pé (em estrada) ou através do acelerador de mão (em campo).
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Referências bibliográficas
ALVES, E.;MANTOVANI, E.C.; OLIVEIRA, A.J. Benefícios da mecanização na agricultura, São Paulo-SP, v.25 n.10, p.38-42, 2005.
RIPOLI, T.C.C.; RIPOLI, M.L.C.; MOLINA JR., W.F. Máquinas agrícolas – noções básicas, 2010
